强激光与粒子束
2023, 35(10): 105003
为了增强高能脉冲激光器的驱动效能、优化驱动电路的工程实现效果, 采用电路分析与仿真的方法, 对脉冲氙灯和脉冲形成网络的放电特性进行了理论分析和仿真验证, 取得了各影响因素与脉冲电流波形的相关度数据。结果表明, 脉冲电流波形的矩形度和工程实现的难度随节数的增加而增加, 理想节数在5附近; 波峰幅值随末链电感的减小而减小, 其加权值的理想取值点在0.8附近; 上升速度随首链电感增加而减小, 其加权值的理想取值区间为1.2~1.4。此研究有利于进一步推动高能脉冲氙灯驱动电路的工程应用及拓展。
激光技术 高能脉冲激光器 电路特性 仿真 脉冲电流波形 laser technique high-power pulsed laser circuit characteristics simulation pulse current waveform
1 华中科技大学 强电磁工程与新技术国家重点实验室， 武汉 430074
2 西南技术物理研究所， 成都 610041
激光电源脉冲功率切换电路稳定工作是电源可靠性的保证。电路参数选取直接影响晶闸管、二极管的工况，而晶闸管的良好工况是保证切换激光电源长期可靠运行的基本条件。基于PSCAD软件建立切换电路的仿真模型，重点仿真分析了阻容电路参数配置、限流电阻、并联晶闸管触发同步性对晶闸管和二极管的影响。仿真结果表明，电流上升率过大是晶闸管门极损坏的原因，关断支路中的反向过压是二极管损坏的原因。并针对实际电路，提出晶闸管二极管保护的优化配置方案。
激光电源 晶闸管 二极管 电流上升率 laser power supply thyristor diode current-rising-rate
1 西南技术物理研究所,成都,610041
2 中国科学院,成都光电研究所,成都,610209
3 四川大学,物理系,成都,610064
针对kJ级大能量钕玻璃固体脉冲激光器,对比研究了传统恒温水冷方式和采用加热控制的新型热管理技术下的激光棒温度分布情况.结果表明,采用新型热管理技术可大大降低棒内温度梯度,减小泵浦过程中的热效应,确保大能量激光输出;而且加热循环水的最佳升温值在单泵浦脉冲引起的激光棒平均温升值附近,使得径向温差最小,该最佳升温值与脉冲间隔时间有关,比如脉冲间隔15 s时,循环水在每个脉冲过后的最佳升温值为单泵浦脉冲引起的激光棒平均温升值的0.85倍;采用加热控制后水温和激光棒温度整体升高,因此在工作一个脉冲串后,必须恢复激光棒温度到初始状态,然后再进行下一个脉冲串工作.
激光技术 热管理 温度分布 大能量钕玻璃固体激光器
1 西南技术物理研究所,成都,610041
2 四川大学电子信息学院,成都,610064
在近轴条件下,利用矩阵光学的方法研究了高功率高斯光束通过不同光学元件时,克尔效应导致的介质折射率的变化对鬼像位置的影响.计算了单个双凸透镜,单个双凹透镜以及4F系统中反射光线形成的低阶鬼像的位置移动,并将鬼像位置移动的规律表示为入射光束束腰和峰值光强的函数.
鬼像 克尔效应 矩阵光学 高斯光束
